POLITECHNIKA RZESZOWSKA LABORATORIUM FIZYKI CIAŁA STAŁEGO

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "POLITECHNIKA RZESZOWSKA LABORATORIUM FIZYKI CIAŁA STAŁEGO"

Ludwika Jaworska
7 lat temu
Przeglądów:

1 POLECHNA RZESZOWSA LABORAORM FZY CAŁA SAŁEGO Badanie spranośi i harakerysyk odułu Peliera

Wproadzenie do probleayki ćizenia Zjaisko Peliera Zjaisko Peliera jes jedny ze zjaisk eroelekryznyh, odrony do zjaiska Seebeka, a zaobseroany 834 roku przez Jeana Peliera.

2 Wproadzenie do probleayki ćizenia Zjaisko Peliera Zjaisko Peliera jes jedny ze zjaisk eroelekryznyh, odrony do zjaiska Seebeka, a zaobseroany 834 roku przez Jeana Peliera. Zjaisko o polega na posaaniu różniy eperaur pod płye przepłyu prądu elekryznego przez złąze. Efek Peliera zahodzi na graniy dóh różnyh przeodnikó lub półprzeodnikó (n i p) połązonyh doa złązai (z. złąza Peliera). Podzas przepłyu prądu jedno ze złąz ulega ogrzaniu, a drugie ohłodzeniu. Ohłodzeniu ulega złąze, kóry elekrony przehodzą z przeodnika o niższy pozioie Feriego do przeodnika o yższy. Odraają przepły prądu zjaisko ulega odróeniu (ze zględu na syerię złąz). lość energii ieplnej pohłanianej przez ziniejsze złąze jes opisyana przez rónanie: d Π AB d gdzie: Π AB spółzynnik Peliera układu zależny od rodzaju sykająyh się eali (lub półprzeodnikó) oraz eperaury złąza. Ognio Peliera Współzesne ognio Peliera, o die ienkie płyki z eroprzeodząego aeriału izolayjnego (eraika lenkó glinu), poiędzy kóryi zrealizoano połązenie eleenarnyh półprzeodnikó, naprzeiennie ypu "p" i "n". (rys. ) Rys.. Budoa ognia Peliera Wykonane z ellurku bizuu doieszkoanego odpoiednio anyone i selene poszzególne półprzeodniki, pod zględe elekryzny połązone są układ szeregoy, dzięki iedziany śieżko na enęrznyh poierzhniah płyek eraiznej obudoy. Połązenie yh półprzeodnikó pod zględe ieplny jes naoias rónoległe. W srukurze półprzeodnika "p" brakuje elekronó aby pełni "obsadzić" górny pozio energeyzny. Naoias półprzeodniku "n" ysępuje nadiar elekronó. W oenie

3 przepłyu prądu (elekrony płyną od półprzeodnika ypu "p" do "n") elekrony sają się ładunkai nadiaroyi, ię uszą ziększyć soją energię kosze energii ieplnej z oozenia. iedy prąd płynie odrony kierunku elekrony przehodzą na niższy pozio energeyzny, o pooduje ydzielenie iepła, obe zego jedna ze sron odułu działa jako hłodnia, a druga jako nagrzenia. la danego odułu ilość ransporoanej energii ieplnej ynikająa ze zjaiska Peliera zależna jes pros proporjonalne do naężenie płynąego prądu. Jednak przepły prądu spooduje ydzielenie się ałej objęośi zynnego aeriału penej ilośi iepła Joule'a proporjonalnie do drugiej poęgi prądu (P *R). Ze zrose prądu szkodlie ilośi iepła Joul'a rosną szybiej niż ilość iepła "popoanego" przez oduł ynikająa ze zjaiska Peliera. lusruje o ykres z rys. : Rys.. Prosa reprezenuje "ożliośi ransporu iepła", a krzya - ilośi iepła Joule'a, ydzielane pod płye płynąego prądu. Rzezyise ożliośi ransporu iepła "użyeznego", z jednej srony odułu na drugą (o hłodzenia), będą ię różnią "ożliośi ransporoyh" i szkodliego iepła Joule'a. e rzezyise ożliośi przedsaia krzya 3. rzya a udoadnia, że nie ożey nadiernie ziększać prądu, boie poyżej arośi ax rzezyisa skuezność hłodzenia zniejsza się. Przy arośiah prądu poyżej Y oduł ale nie będzie hłodził - obie srony będą się grzać, z y że jedna srona będzie goręsza od drugiej. ak ię dla każdego odułu Peliera określa się peien prąd aksyalny ax - prądu ego nie należy przekrazać, bo ylko pogorszy o uzyskiany efek hłodzenia. Warość prądu ax jes jedny z najażniejszyh paraeró odułu Peliera. 3

4 Meodologia ykonania poiaró Opis układu poiaroego kład poiaroy przedsaiony zosał na rys.3. kład składa się z ognia Pelier a (); blokó odnyh użyanyh układah hłodzenia odnego proesoró (); erosó (3); pop odnyh napędzająyh iez układzie (4); ęży izoloanyh eriznie służąyh do ransporu iezy; zasilaza sabilizoanego, służąego do zasilenia ognia; iernika elekroniznego (5) z poiare jednozesny eperaur za pooą eropar (6). Po łązeniu zasilania dla ognia. Ognio prauję, jedną sronę ohładzają a drugą ogrzeają. Po łązeniu pop oda odbiera iepło/zino z iedzianyh blokó odnyh bezpośrednio zaonoanyh na ogniie. eperaurę ożey ierzyć iejsah. Bezpośrednio na każdy z blokó odnyh jako eperaurę ognia lub erosie dokonują poiaru iezy. Ognio a o aksyalną 40W i prauje na napięiu do 8,5V, o nie pozala podaać na nie prądu iększego niż 4A (przy y napięiu). Należy ego przesrzegać, aby nie dopuśić do uszkodzenia ognia. Rys. 3. kład poiaroy.ognio Peliera.bloki odne 3.erosy z odą 4.popki przepopoująe odę z blokó odnyh do erosó 5.iernik różniy eperaur 6.eropary 4

5 olejność ykonyania zynnośi przy zdejoaniu harakerysyk.. Oorzyć pojenik eroizolayjny, kóry znajduje się ognio Peliera i die eropary uieśić odpoiednih oorah iędzy ognie a blokai odnyi.. Wyznazyć zależność eperaury obydu sron ognia od płynąego prądu/napięia zasilania. Po każdej zianie prądu/napięia zasilania należy odzekać ok. inuy elu usabilizoania się eperaury. Poiary ykonyać przy opróżnionyh erosah i blokah odnyh. Wyniki zapisać abeli poiaroej. aga: Należy paięać o nie przekrazaniu aksyalnyh dopuszzalnyh arośi prądu płynąego przez ognio. abela poiaroa. Poiar Z CH G A ºC ºC Przy pooy nazynia iaroego napełnić oba erosy ą saą ilośią ody. Zaknąć erosy 4. Włązyć popki przepopoująe odę z erosó przez bloki odne 5. Włązyć zasilanie ognia Peliera. Warość prądu zasilająego poda proadząy ćizenia. 6. Obseroać ziany eperaury przez zas podany przez proadząego ćizenia abela poiaroa. 0 G CH Z Z ºC ºC ºC s V A 5

6 Oblizenia.Należy yznazyć końoą eperaurę średnią obu erosah. CH G Ś.Wszyskie uzyskane eperaury należy przelizyć na elviny za pooą zoru: 73,5 C 3.Oblizay o pobraną przez układ. s V A s W Z Z 4.Oblizay o jaka byłą porzebna do podniesienia eperaury do ej kórą uzyskaliśy J J J Ś jes o asa iezy y przypadku ody jes o sała dla ody 5.Oblizay spraność układu, kóra duży sopniu zależnośi od skueznośi izolaji ieplnej jes zbliżona do spranośi saego ognia. 6

7 Niepeność poiaru. Należy yznazyć niepeność poiaru za pooą podanyh zoró: ( ) ( ) 0,5 0,3 0, 0, 0, 0, 0, 0,000,.,,, s C C C C V A J f CH G CH G CH G 7

8 Wnioski Należy zaieśić nioski uzyskane na podsaie dośiadzenia. Należy rónież ykreślić harakerysyki zierzone punkie pierszy insrukji. Należy odpoiedzieć na pyanie o proadza błędy i eenualne przekłaania zasosoany układzie i zaproponoać ożlie inne eody spradzania spranośi akiego ognia. 8

Podobne dokumenty

Laboratorium fizyki CMF PŁ

Laboratorium fizyki CMF PŁ Laboraoriu fizyki CMF PŁ Dzień 8.03.06 godzina 10 15 grupa 8 Kod ćwiczenia W5_b Tyuł ćwiczenia Absorpcja elekronów w róŝnych aeriałach sałych Wydział Elekroechniki, Elekroniki, Inforayki i Auoayki seesr